第23课——对数函数(1)教师版
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第二十三课时 对数函数(1)
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学习要求
1.要求了解对数函数的定义、图象及其性质以及它与指数函数间的关系。
2.了解对数函数与指数函数的互为反函数,能利用其相互关系研究问题,会求对数函数的定义域;
3.记住对数函数图象的规律,并能用于解题;
4.培养培养学生数形结合的意识用联系的观点研究数学问题的能力。
自学评价
1. 对数函数的定义:
函数 xyalog)10(aa且叫做对数函数(logarithmic function),
定义域是 (0,)
思考:函数logayx与函数xya)10(aa且的定义域、值域之间有什么关系?
2. 对数函数的性质为
图
象 1a 01a
性
质 (1)定义域:(0,)
(2)值域:R (3)过点(1,0),即当1x时,0y
(4)在(0,+∞)上是增函数 (4)在(0,)上是减函数
3. 对数函数的图象与指数函数的图象
关于直线yx对称。
画对数函数logayx(0,1)aa的图象,可以通过作xya(0,1)aa关于直线yx的轴对称图象获得,但在一般情况下,要画给定的对数函数的图象,这种方法是不方便的。所以仍然要掌握用描点法画图的方法,注意抓住特殊点(1,0)及图象的相对位置。
4.指数函数xya(0,1)aa与对数函数logayx(0,1)aa称为互为反函数。
指数函数的定义域和值域分别是对数函数的值域和定义域。
5.一般地,如果函数()yfx存在反函数,那么它的反函数,记作1()yfx
思考:互为反函数的两个函数的定义域和值域有什么关系?
原函数的定义域和值域分别是反函数的值域和定义域。
【精典范例】
例1:求下列函数的定义域
(1)0.2log(4);yx;
(2)log1ayx (0,1).aa;
(3)2(21)log(23)xyxx
(4)2log(43)yx
[分析]:此题主要利用对数函数xyalog的定义域(0,)求解。
(1)由40x得4x,
∴函数的0.2log(4)yx定义域是(,4);
(2)由10x得1x,
∴函数log1ayx(0,1).aa
数 图象
性质 值域 定义域 定义
应用 对
函
数
(1,0)x1x logayxlogayx1x 的定义域是1xx
(3)2210211230xxxx得
112x或13x
∴函数2(21)log(23)xyxx的定义域是1(,1)(1,3)2
(4)由2log(43)0x 得431x
∴1x,函数2log(43)yx的定义域是[1,)
例2:利用对数函数的性质,比较下列各组数中两个数的大小:
(1)2log3.4,2log3.8; (2)0.5log1.8,0.5log2.1;
(3)7log5,6log7; (4)2log3,4log5,32
【解】(1)对数函数2logyx在(0,)上是增函数,
于是2log3.42log3.4;
(2)对数函数0.5logyx在(0,)上是减函数,
于是0.5log1.80.5log2.7;
(3).∵66log7log61,
77log5log71,
6log77log5;
(4)∵24log3log9,43log82
而444log5log8log9
∴4log5322log3(1)
点评: 本例是利用对数函数的增减性比较两个对数的大小,当不能直接进行比较时,可在两个对数中间插入一个已知数(如1 或0),间接比较上述两个对数的大小。
例3若4log15a(0a且1)a,求a的取值范围
(2)已知(23)log(14)2aa,求a的取值范围;
【解】(1)当1a时logayx在(0,)上是单调增函数,4loglog5aaa
45a1a
当01a时logayx在(0,)上是单调减函数,4loglog5aaa
405a405a
综上所述:a的取值范围为4(0,)(1,)5
(2)当231a,即1a时
由214(23)aa, 解得:
2222a
∴122a
当0231a,即312a时
由2014(23)aa, 解得:
22a ,此时无解。
综上所述:a的取值范围为(1,22)
点评:本题的关键是利用对数函数的单调性解不等式,一定要注意对数函数定义域。
追踪训练一
1.求函数2log(21)yx的定义域,并画出函数的图象。
2. 比较下列各组数中两个值的大小:
(1)2log3.4,2log8.5;
(2)0.3log1.8,0.3log2.7;
(3)log5.1a,log5.9a.
(4)0.91.1,1.1log0.9,0.7log0.8
3.解下列方程:
(1)35327x (2)2212x
(3)55log(3)log(21)xx
(4)lg1lg(1)xx
4.解不等式:
(1)55log(3)log(21)xx (2)lg(1)1x
答案:1.略
2.(1)22log3.4log8.5
(2)0.3log1.80.3log2.7
(3)当1a时,log5.1alog5.9a,
当1oa时, log5.1alog5.9a
(4)0.91.10.7log0.81.1log0.9
3.(1)23x (2)21(2log3)2x
(3)1x (4)2x
4.(1)(0,1) (2)(1,11)
学生质疑
教师释疑